LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG – PHẦN 1
I. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Ví dụ 1: Một tia sáng đi từ không khí vào nước có chiết suất n = 4/3 dưới góc tới i = 30 0.
a) Tính góc khúc xạ
b) Tính góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới.
ĐS: 220,80
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Ví dụ 2: Một tia sáng đi từ nước (n 1 = 4/3) vào thủy tinh (n2 = 1,5) với góc tới 350. Tính góc khúc xạ.
ĐS : 30,60
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Ví dụ 3: Tia sáng truyền trong không khí đến gặp mặt thoáng chất lỏng có n = với nhau. Tia phản xạ và
khúc xạ vuông góc. Tính góc tới?
ĐS: 600
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Ví dụ 4: Một cây gậy cắm thẳng đứng xuống đáy hồ sâu 1,5 m. Phần gậy nhô lên khỏi mặt nước là 0,5
m. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến mặt nước góc 60 0. Tính chiều dài
bóng cây gậy trên mặt nước và dưới đáy hồ?
ĐS: 0,86 m và 2,11 m
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
II. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Ví dụ 1: Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5, tiết diện thẳng là một tam giác ABC vuông cân tại
B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI.
a) Khối thủy tinh P ở trong không khí. Tính góc D làm bởi tia tới và tia ló b) Tính lại góc D nếu khối P
C. xảy ra đồng thời phản xạ và khúc xạ.
D. hoặc xảy ra phản xạ hoặc xảy ra khúc xạ.
Câu 2: Chọn câu sai. Khi một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n 1 sang môi trường có chiết suất n 2
với n2 > n1, thì
A. luôn luôn có tia khúc xạ đi vào môi trường thứ hai.
B. góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i.
C. góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i.
D. nếu góc tới i bằng 0, tia sáng không bị khúc xạ.
Câu 3: Chọn câu sai. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
A. khi góc tới i tăng thì góc khúc xạ r cũng tăng.
B. hiệu số |i - r| cho biết góc lệch của tia sáng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường.
C. nếu góc tới i bằng 0 thì tia sáng không bị lệch khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường.
D. góc khúc xạ r tỉ 1ệ thuận với góc tới i.
Câu 4: Chọn câu sai. Cho một chùm tia sáng song song tới mặt phân cách giữa hai môi trường.
A. Chùm tia bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách.
B. Góc khúc xạ r có thể lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới i.
C. Chiết suất n2 của môi trường khúc xạ càng lớn thì chùm tia bị gãy khúc càng nhiều.
D. Góc lệch của chùm tia khi đi qua mặt phân cách càng lớn khi chiết suất nl và n 2 của hai môi trường
tới và khúc xạ
càng khác nhau.
Câu 5: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n 1 sang môi trường chiết suất n 2, điều kiện đầy đủ
để xảy ra phản xạ toàn phần là
A. n1 > n2.
B. góc tới lớn hơn góc khúc xạ.
C. n1 < n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn.
D. n1 > n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn.
Câu 6: Có tia sáng truyền từ không khí
vào ba môi trường (1), (2), (3) như
hình. Phản xạ toàn phần có thể xảy ra
khi ánh sáng truyền từ môi trường nào
D. bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường
tới.
Câu 11: Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới
A. luôn luôn lớn hơn 1.
B. luôn luôn nhỏ hơn 1.
C. tuỳ thuộc vận tốc của ánh sáng trong hai môi trường.
D. tuỳ thuộc góc tới của tia sáng.
Câu 12: Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường
A. cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay ít khi đi từ môi trường này vào môi trường kia.
B. càng lớn khi góc tới của tia sáng càng lớn.
C. càng lớn thì góc khúc xạ càng nhỏ.
D. bằng tỉ số giữa góc khúc xạ và góc tới.
Câu 13: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. bằng 1.
D. luôn lớn hơn 0.
Câu 14: Hãy chỉ ra câu sai.
A. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đều lớn hơn 1.
B. Chiết suất tuyệt đối của chân không được quy ước là 1.
C. Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường nhỏ hơn vận tốc truyền ánh
sáng trong chân không bao nhiêu lần.
D. Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường luôn lớn hơn 1.
Câu 15: Tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s. Kim cương có chiết suất n = 2,42. Tốc độ
truyền ánh sáng
trong kim cương (tính tròn) là:
A. 242000 km/s.
B. 124000 km/s.
C. n2/n1 = v1/v2
D. n2/n1 = 2v2/v1
Câu 21: Phát biểu nào sau đây là sai ?
A. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường bằng tỉ số của vận tốc ánh sáng trong môi trường đó và vận
tốc ánh sáng trong chân không.
B. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ, hiện tượng phản xạ
toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn igh.
C. Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết suất nhỏ sang môi trường chiết suất lớn thì luôn luôn có tia
khúc xạ
D. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường luôn lớn hơn 1
Câu 22: Chiếu một tia sáng từ không khí vào môi trường có chiết suất n. Khi tia khúc xạ vuông góc với
tia phản xạ thì công thức tính góc tới i là
A. sini = 1/n
B. tani = n
C. tani = 1/n
D. cosi = n
Trang - 3 -
Câu 23: Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới i = 60 0, nếu
ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 45 0, nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ
là 300. Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) vẫn với góc tới i = 60 0 thì góc khúc xạ có giá trị (tính tròn)
là:
A. 380
B. 420
C. 480
D. 530
Câu 24: Có hai môi trường trong suốt 1 và 2. Đặt v 1 và v2 là vận tốc truyền ánh sáng trong các môi
trường đó, n1 và n2 là chiết suất của các môi trường đó. Môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1 nếu
có điều kiện nào kể sau:
của chất lỏng là h.
A. h > 20 cm
B. h < 20 cm
C. h = 20 cm
D. không thể kết luận được vì chưa biết chiết suất n của chất lỏng là bao nhiêu.
Câu 30: Chiết suất của thủy tinh không thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau
A. 1,5
B. 2,5
C. 0,5
D. 2
Câu 31: Từ không khí chiếu một tia sáng đến mặt nước (n = 4/3) dưới góc tới là 45 0. Khi đó góc lệch
của tia khúc xạ so với tia tới là
A. 130
B. 200
C. 15,40
D. 25,50
Câu 32: Cho một tia sáng đi từ nước ra không khí. Biết chiết suất của nước là n = 4/3, sự phản xạ toàn
phần xảy ra khi góc tới:
A. i > 490
B. i > 430
C. i > 420
D. i < 490
Câu 33: Câu nào dưới đây không đúng?
A. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có
chiết suất lớn hơn.
B. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có
chiết suất nhỏ hơn.
C. Khi chùm sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm sáng khúc xạ.
D. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần như bằng cường độ chùm sáng tới.
Trang - 4 -
A. 19,470
B. 240
C. 210
D. 150
Câu 39: Từ trong một chất lỏng có chiết suất n, một tia sáng đến mặt phân cách giữa chất lỏng đó và
không khí dưới góc tới là 300, khi đó góc khúc xạ ở không khí của tia sáng là 60 0. Chất lỏng có chiết
suất là:
A. n = 1,73
B. n = 1,33
C. n = 1,5
D. n = 1,41
Câu 40: Từ trong nước, một tia sáng được chiếu đến mặt phân cách giữa nước (có n = 4/3) và không khí
dưới góc tới là 500. Khi đó
A. Không có tia khúc xạ.
B. Góc khúc xạ bằng 450
C. Góc khúc xạ bằng 600
D. Góc khúc xạ lớn hơn 500( vì góc khúc xạ phải lớn hơn góc tới)
ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
01. C
11. C
21. A
31. A
02. B
12. A
22. B
32. A
03. D
13. A
1) Thí nghiệm
Chiếu ánh sáng Mặt Trời qua một lăng kính thuỷ tinh P
thấy vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng
kính đồng thời bị trải dài thành một dải màu biến thiên, dải
màu trên được gọi là quang phổ.
2) Nhận xét
- Chùm ánh sáng trắng sau khi qua lăng kính thì bị phân
tách thành các chùm sáng đơn sắc đồng thời bị lệch về phía
đáy của lăng kính. Hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh
Trang - 5 -
09. D
19. A
29. B
39. A
10. C
20. C
30. C
40. A
sáng.
- Góc lệch của các chùm sáng có màu khác nhau thì khác nhau. Góc lệch với chùm sáng tìm lớn nhất,
và chùm sáng đỏ lệch ít nhất.
- Dải màu thu được trên màn quan sát gồm có 7 màu chính: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
II. THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
1) Thí nghiệm
Vẫn làm thí nghiệm tương tự như thí nghiệm với
ánh sáng ánh sáng trắng ở trên, tuy nhiên chùm sáng
tím, lăng kính có chiết suất lớn nhất, vì vậy tia tím có góc lệch lớn nhất.
* Chú ý:
- Trong chương trình lớp 11 chúng ta đã biết hệ thức giữa tốc độ truyền ánh sáng trong một môi
3.108
trường với chiết suất của môi trường n = =
với v là tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường có
v
v1 n1
λ1 n 1
=
=
chiết suất n. Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) thì ta có
→
v2 n 2
λ2 n2
- Thứ tự sắp xếp của bước sóng và chiết suất lăng kính với các ánh sáng đơn sắc cơ bản:λ
λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím và nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
V. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƢỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
- Ứng dụng trong máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng đa sắc thành các thành phần đơn
sắc.
- Các hiện tượng trong tự nhiên như cầu vòng, bong bóng xà phòng… xay ra do tán sắc ánh sáng.
VI. ÔN TẬP KIẾN THỨC LĂNG KÍNH
1) Cấu tạo
Trang - 6 -
Lăng kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song. Trong thực tế,
lăng kính là khối lăng trụ có tiết diện chính là một tam giác.
2) Đường truyền của tia sáng
Xét tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính trong mặt phẳng tiết diện chính.
của tia tím có giá trị bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải:
Do chiết suất của lăng kính nhỏ nhất với ánh sáng đỏ và lớn nhất với ánh sáng tím nên ta có n do = ,
ntím =
Chùm sáng chiếu vào lăng kính rồi bị phân tách thành các chùm sáng đơn sắc, mỗi chùm có góc lệch D
có giá trị khác nhau, còn góc tới thì các tia sáng đều như nhau. Tia đỏ có tia ló đối xứng với tia tới qua
mặt phân giác của góc chiết quang A nên tia đỏ có góc lệch cực tiểu, khi đó r 1đỏ = r2đỏ = r = A/2 = 300
Áp dụng công thức lăng kính cho tia đỏ ta có sin i = ndosinrdo = sin300 = ⇒ i = 450
Các tia sáng cùng góc tới i nhưng góc góc khúc xạ ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc thì lại khác nhau, với
sin 450
2
=
3
2 3 → rtím = 240
ánh sáng tím ta được sini = ntímsinrtím = sinrtím ⇒ sinrtím = =
Ví dụ 3: Một lăng kính có góc chiết quang A = 45 0. Tia sáng đơn sắc tới lăng kính và ló ra khỏi lăng
kính với góc ló bằng góc tới, góc lệch 150.
a) Góc khúc xạ lần thứ nhất r1 của tia sáng trên bằng bao nhiêu?
b) Chiết suất của lăng kính đối với tia sáng nói trên có giá trị bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
a) Do góc tới và góc ló bằng nhau nên trường hợp này góc lệch D đạt cực tiểu D min, khi đó r = r1 = r2 =
= 22030 '
b) Ta có Dmin = 150 = 2i – A ⇒ i = 300
Áp dụng công thức lăng kính ta được sini = nsinr ⇒ n = = 1,3
Trang - 7 -
Ví dụ 4: Một lăng kính có góc chiết quang 60, chiết suất 1,6 đặt trong không khí. Chiếu một tia sáng đơn
sắc tới mặt bên của lăng kính với góc tới rất nhỏ. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính
Hướng dẫn giải:
quang đối diện với mặt huyền. Chiếu một tia sáng song song với đáy thì góc khúc xạ r 1 = 300. Chiết suất
của lăng kính có giá trị là ?
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Đáp số: n =
0
0
Ví dụ 10: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 . Góc lệch cực tiểu là Dmin = 30 . Chiết suất của lăng
kính là bao nhiêu?
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Đáp số: n =
Ví dụ 11: Một lăng kính có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,5. Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc được
chiếu đến mặt trước của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Khi đó chùm tia ló là là mặt sau
của lăng kính. Góc chiết quang A của lăng kính có giá trị là bao nhiêu ?
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Đáp số: A ≈ 420.
Ví dụ 12: Một tia sáng tới vuông góc với mặt AB của một lăng kính có chiết suất n = và góc ở đỉnh A =
300, B là góc vuông. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính ?
Trang - 8 -
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Đáp số: D = 150.
Ví dụ 17: Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 μm. Tính bước sóng của ánh sáng đó
trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là
Hướng dẫn giải:
Ta có λ ' = = = = 0,48 μm.
Ví dụ 18: Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là λ = 0,60 μm. Xác định
chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có
chiết suất n = 1,5.
Hướng dẫn giải:
14
-15
Ta có f = c/λ = 5.10 Hz; T = 1/f = 2.10 s; v = c/n = 2.108 m/s; λ' = = = 0,4 μm.
Ví dụ 19: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,6 μm và trong chất lỏng
trong suốt là 0,4 μm. Tính chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó.
Hướng dẫn giải:
Ta có λ' = ⇒ n = λ/λ’ = 1, 5.
Ví dụ 20: Một lăng kính có góc chiết quang là 60 0. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là
1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60 0. Tính góc lệch của tia ló so với tia
tới.
Hướng dẫn giải:
0
Ta có sinr1 = = 0,58 ⇒ r1 = 35,3 ⇒ r2 = A – r1 = 24,70; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00
⇒ i2 = 38,80 ⇒ D = i1 + i2 – A = 38,80.
Ví dụ 21: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60 0, có chiết suất đối với tia đỏ là 1,514; đối
với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của hai tia này.
Hướng dẫn giải:
Trang - 9 -
D d min + A
0
Ta có sini = nsinr = nsin(90 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi ⇒ n = tani = .
Ví dụ 24: Chiếu một tia sáng gồm hai thành phần đỏ và tím từ không khí (chiết suất coi như bằng 1 đối
với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng của một khối thủy tinh với góc tới 60 0. Biết chiết suất của thủy tinh
đối với ánh sáng đỏ là 1,51; đối với ánh sáng tím là 1,56. Tính góc lệch của hai tia khúc xạ trong thủy
tinh.
Hướng dẫn giải:
sin i
sin i
Ta có: sinr = n d = 0,754 = sin350; sinr = n t = 0,555 = sin33,70 ⇒ Δr = r – r = 1,30.
d
= n d sin
t
d
t
0
Ví dụ 25: Góc chiết quang của lăng kính bằng 8 . Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính,
theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng
kính, song song với mặt phẳng phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 1,5 m.
Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n đ = 1,50 và đối với tia tím là n t = 1,54. Độ rộng của quang phổ
liên tục trên màn quan sát bằng
A. 7,0 mm.
B. 8,4 mm.
C. 6,5 mm.
Câu 5: Ánh sáng trắng qua lăng kính thủy tinh bị tán sắc, ánh sáng màu đỏ bị lệch ít hơn ánh sáng màu
tím, đó là vì trong thuỷ tinh ánh sáng đỏ có
A. có tần số khác ánh sáng tím.
B. vận tốc lớn hơn ánh sáng tím.
C. tần số lớn hơn tần số của ánh sáng tím.
D. chiết suất nhỏ hơn ánh sáng tím.
Câu 6: Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là
A. màu sắc.
B. tần số.
C. vận tốc truyền.
D. chiết suất lăng kính với ánh sáng đó.
Câu 7: Cho ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì
A. tần số thay đổi, vận tốc không đổi.
B. tần số thay đổi, vận tốc thay đổi.
C. tần số không đổi, vận tốc thay đổi.
D. tần số không đổi, vận tốc không đổi.
Câu 9: Tìm phát biểu đúng về ánh sáng đơn sắc.
A. Đối với các môi trường khác nhau, ánh sáng đơn sắc luôn có cùng bước sóng.
B. Đối với ánh sáng đơn sắc, góc lệch của tia sáng đối với các lăng kính khác nhau đều có cùng giá trị.
C. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị lệch đường truyền khi đi qua lăng kính.
D. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tách màu khi qua lăng kính.
Câu 10: Chọn câu phát biểu sai.
A. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự thay đổi chiết suất của môi trường đối với các
ánh sáng có màu sắc khác nhau
B. Dải màu cầu vồng là quang phổ của ánh sáng trắng
C. Ánh sáng trắng là tập hợp gồm 7 ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím
D. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?
A. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định gọi là màu đơn sắc.
B. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.
Câu 18: Một ánh sáng đơn sắc truyền trong một môi trường với vận tốc v thì chiết suất tuyệt đối của
môi trường với ánh sáng đó là
A. n = c/v
B. n = c.v
C. n = v/c
D. n = 2c/v
Câu 19: Một ánh sáng đơn sắc truyền từ chân không có bước sóng λ 0 vào một môi trường có chiết suất
tuyệt đối n (đối với ánh sáng đó) thì bước sóng λ của ánh sáng đơn sắc đó trong môi trường này là
A. λ = cλ0
B. λ = nλ0
C. λ = λ0/n
D. λ = λ0
Trang - 11 -
Câu 20: Một bức xạ đơn sắc có tần số f khi truyền trong môi trường có bước sóng λ thì chiết suất của
môi trường đối với bức xạ trên là
A. n = λf
B. n = cλf
C. n = c/(λf)
D. n = cλ/f
Câu 21: Ánh sáng lam có bước sóng trong chân không và trong nước lần lượt là 0,4861 μm và 0,3635
μm. Chiết suất tuyệt đối của nước đối với ánh sáng lam là
A. 1,3335.
B. 1,3725.
C. 1,3301.
D. 1,3373.
Câu 22: Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,6563 μm, chiết suất của nước đối với ánh
sáng đỏ là 1,3311. Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng
A. λ = 0,4226 μm.
B. λ = 0,50 μm.
C. λ = 0,45 μm.
D. λ = 0,60 μm.
Câu 28: Trong các yếu tố sau đây:
1) Bản chất môi trường 2) Màu sắc ánh sáng 3) Cường độ sáng
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ truyền của ánh sáng đơn sắc:
A. 1, 2.
B. 2, 3.
C. 1, 3.
D. 1, 2, 3.
0
Câu 29: Một lăng kính có góc chiết quang A = 8 . Tính góc lệch của tia tím biết chiết suất của lăng kính
đối với tia tím là 1,68 và góc tới i nhỏ.
A. 5,440.
B. 4,540.
C. 5,450
D. 4,450.
Câu 30: Tính góc lệch của tia đỏ qua lăng kính trên biết chiết suất cảu lăng kính có góc chiết quang A =
80 đối với tia đỏ là n = 1,61 và góc tới i nhỏ.
A. 4,480
B. 4,880
C. 4 ,840
D. 8,840
0
Câu 31: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6 (xem là góc nhỏ). Chiếu một tia sáng trắng tới mặt
bên của lăng kính với góc tới nhỏ. Lăng kính có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,5; đối với ánh sáng
tím là 1,56. Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là
A. 21’36”
B. 30
C. 6021’36”
Câu 36: Bước sóng của một trong các bức xạ màu lục có trị số là
A. λ = 0,55 nm.
B. λ = 0,55 μm.
C. λ = 0,55 mm.
D. λ = 55 nm.
Câu 37: Trong quang phổ liên tục, vùng đỏ có bước sóng nằm trong giới hạn nào?
A. 0,58 μm ≤ λ ≤ 0,64 μm.
B. 0,64 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm.
C. 0,495 μm ≤ λ ≤ 0,58 μm.
D. 0,40 μm ≤ λ ≤ 0,44 μm.
Câu 38: Lăng kính là một khối chất trong suốt
A. có dạng trụ tam giác
B. có dạng hình trụ tròn
C. giới hạn bởi 2 mặt cầu
D. hình lục lăng
Câu 39: Một lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n, được đặt trong nước có chiết suất n’. Chiếu
1 tia sáng tới lăng kính với góc tới nhỏ. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính.
A. D = A(n’/n + 1)
B. D = A(n/n’ – 1)
C. D = A(n’/n – 1)
D. D = A(n/n’ + 1)
Câu 40: Chiếu một tia sáng với góc tới 60 0 vào mặt bên môt lăng kính có tiết diện là tam giác đều thì
góc khúc xạ ở mặt bên thứ nhất bằng góc tới ở mặt bên thứ hai. Biết lăng kính đặt trong không khí.
Chiết suất của chất làm lăng kính là
A.
B.
C.
A. Góc A, i1, n
B. Góc tới i1, và A
C. Góc A, chiết suất n
D. Một khẳng định khác
Câu 46: Công thức tính góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính là
A. D = i1 + i2 – A
B. D = A(n – 1)
C. D = r1 + r2 – A
D. A và B đều đúng
Câu 47: Một tia sáng đơn sắc đi trùng vào mặt bên của một lăng kính có tiết diện là tam giác đều, chiết
suất n = 2 . Khẳng định nào sau đây là đúng
A. Góc khúc xạ r1 = 450
B. Tia sáng khúc xạ qua mặt bên
C. Tia sáng đi thẳng
D. Không khẳng định được tia khúc xạ
Câu 48: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác ABC, góc chiết quang A = 60 0. Chiết suất của lăng
kính biến thiên từ 2 đến 3 . Chiếu một chùm sáng trắng hẹp trong tiết diện thẳng tới mặt bên AB, ta thấy
tia đỏ có tia ló đối xứng với tia tới qua mặt phân giác của góc chiết quang A. Góc tới và góc lệch của tia
đỏ là
A. i = 450, D = 300
B. i = 300, D = 450
C. i = 300, D = 600
D. i = 450, D = 600
0
Câu 49: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 có chiết suất với ánh sáng trắng biến thiên từ
đến . Chiếu vào mặt bên AB của lăng kính một chùm sáng trắng hẹp sao cho tia tím có góc lệch cực
tiểu. Góc tới mặt bên AB là
A. 600
B. 300
C. 450
D. phản xạ toàn phần 2 lần và ló ra vuông góc với mặt huyền
Câu 54: Tìm phát biểu sai về hiện tượng phản xạ toàn phần.
A. Khi có phản xạ toàn phần xảy ra thì 100% ánh sáng truyền trở lại môi trường cũ chứa tia tới.
B. Góc giới hạn phản xạ toàn phần bằng tỉ số của chiết suất môi trường chiết quang kém với chiết suất
của môi trường chiết quang hơn
C. Hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra môi trường chứa tia tới có chiết suất lớn hơn chiết suất môi
trường chứa tia khúc xạ.
D. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới mặt phân cách lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.
Câu 55: Gọi n1 và n2 lần lượt là chiết suất của môi trường chứa tia tới và môi trường chứa tia khúc xạ; i,
igh và r lần lượt là góc tới, góc tới giới hạn và góc khúc xạ. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi:
A. i > igh và n2>n1
B. i > igh và n1>n2
C. i > igh
D. n1 >n2
Câu 56: Một lăng kính có góc chiết quang A. Chiếu 1 chùm tia sáng hẹp nằm trong tiết diện thẳng góc
của lăng kính. Góc lệch cực tiểu của tia sáng sau khi qua lăng kính là D min. Tính chiết suất của lăng kính.
sin A
A
D +A
A
D −A
sin
sin min
sin
sin min
2
2
2
2
A. n =
A. i = 300, D = 450
B. i = 450, D = 300
C. i = 450, D = 600
D. i = 300, D = 600
Câu 60: Chiếu một chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên của một lăng kính có chiết suất biến thiên từ 1,41
đến 1,52. Chùm khúc xạ tới mặt bên còn lại thấy tia sáng màu tím ló ra trùng với mặt bên còn lại. Điều
khẳng định nào sau là đúng
A. Tất cả các tia sáng còn lại đều bị phản xạ toàn phần
B. Tất cả các tia sáng còn lại đều ló ra khỏi mặt bên còn lại
C. Chỉ cỏ tia đỏ ló ra
D. A, B, C đều chưa khẳng định được
Câu 61: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác ABC, góc chiết quang A = 60 0. Chiết suất của lăng
kính biến thiên từ từ đến . Chiếu một chùm sáng trắng hẹp trong tiết diện thẳng tới mặt bên AB, ta thấy
tia đỏ có tia ló đối xứng với tia tới qua mặt phân giác của góc chiết quang A. Góc tới i và góc khúc xạ r 1
của tia tím là
A. i1 = 450, r1 = 240
B. i1 = 450, r1 = 300
C. i1 = 300, r1 = 240
D. i1 = 240, r1 = 450
Câu 62: Chiếu một chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên của một lăng kính có chiết suất biến thiên từ 1,41
Trang - 14 -
đến 1,52. Chùm khúc xạ tới mặt bên còn lại thấy tia sáng màu đỏ ló ra trùng với mặt bên còn lại. Điều
khẳng định nào sau là đúng
A. Tất cả các tia sáng còn lại đều bị phản xạ toàn phần
B. Tất cả các tia sáng còn lại đều ló ra khỏi mặt bên còn lại
C. Các tia lam, chàm, tím cùng ló ra khỏi mặt bên còn lại
D. Chỉ có tia tím mới ló ra khỏi mặt bên còn lại
Câu 63: Góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính là góc tạo bởi
D. Chùm ló qua mặt AC có màu đỏ
Câu 68: Một lăng kính có góc chiết quang A. Chiếu 1 tia sáng tới lăng kính với góc tới nhỏ. Góc lệch
của tia sáng qua lăng kính là D. Tính chiết suất của lăng kính.
A. n = A/(D –A)
B. n = D/A + 1
C. n = D/A – 1
D. n = A/(D + A)
Câu 69: Lăng kính phản xạ toàn phần có tiết diện là
A. tam giác cân
B. tam giác đều
C. tam giác vuông
D. tam giác vuông cân
Câu 70: Một lăng kính tam giác ABC chiết suất n = , tia sáng đơn sắc SI tới mặt AB ló ra khỏi lăng
kính có góc lệch cực tiểu bằng góc chiết quang A. Góc chiết quang là
A. 200.
B. 300.
C. 400.
D. 600.
Câu 71: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 0. Góc lệch cực tiểu là D min = 300. Góc tới i bằng bao
nhiêu ?
A. 300.
B. 600.
C. 450.
D. 00.
Câu 72: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 0. Góc lệch cực tiểu là D min = 300. Chiết suất của lăng
kính là :
A. n =
B. n = 1,5.
C. n = 1,6.
D. n =
C. 600
D. 750
Câu 77: Chọn câu sai. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính
A. phụ thuộc góc ở đỉnh của lăng kính.
B. phụ thuộc chiết suất của lăng kính.
C. không phụ thuộc chiết suất của lăng kính.
D. phụ thuộc góc tới của chùm sáng tới.
Câu 78: Chọn câu sai. Khi xét đường đi của tia sáng qua lăng kính, ta thấy
A. góc ló i’ phụ thuộc góc tới i.
B. góc ló i’ phụ thuộc chiết suất của lăng kính.
C. góc ló i’ không phụ thuộc góc ở đỉnh của lăng kính.
D. góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc góc tới i, chiết suất và góc ở đỉnh của lăng kính.
Câu 79: Một tia sáng tới vuông góc với mặt AB của một lăng kính có chiết suất n = và góc ở đỉnh A =
300, B là góc vuông. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính là:
A. 450
B. 130
C. 150
D. 220
Câu 80: Chiếu một chùm sáng song song tới lăng kính. Cho góc tới i tăng dần từ giá trị nhỏ nhất thì:
A. góc lệch D tăng theo i.
B. góc lệch D giảm dần.
C. góc lệch D tăng tới một giá trị xác định rồi giảm dần.
D. góc lệch D giảm tới một giá trị xác định rồi tăng dần.
Câu 81: Phát biểu nào sau đây là đúng? Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu
A. thì góc ló i’ có giá trị bé nhất.
B. thì góc tới i có giá trị bé nhất.
C. thì góc ló i’ bằng góc tới i.
D. thì góc ló i’ bằng hai lần góc tới i.
Câu 82: Phát biểu nào dưới đây không chính xác?
Chiếu một chùm tia sáng vào một mặt bên của một lăng kính ở trong không khí:
B. 1,59.108 m/s
C. 2,78.108 m/s
D. 1,24.108 m/s
Câu 88: Ánh sáng đỏ có bước sóng trong thủy tinh và trong chân không lần lượt là 0,4333 μm và
0,6563 μm, vận tốc truyền ánh sáng đỏ trong thủy tinh là:
A. 2,05.108 m/s
B. 1,56.108 m/s
C. 1,98.108 m/s
D. 2,19.108 m/s
Câu 89: Chiếu 1 tia sáng vàng vào mặt bên của 1 lăng kính có góc chiết quang A = 9 0 (coi là góc nhỏ)
dưới góc tới nhỏ. Vận tốc của tia vàng trong lăng kính là 1,98.10 8 m/s. Lấy 1’ = 3.10-4rad. Góc lệch của
tia ló:
A. 0,0842 rad
B. 0,0843 rad
C. 0,0844 rad
D. 0,0824 rad
Câu 90: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6 0, chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n đ = 1,6444
và đối với tia tím là nt = 1,6852, Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ. Góc
lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím:
A. 0,0011 rad
B. 0,0044 rad
C. 0,0055 rad
D. 0,0025 rad
Câu 91: Chiếu một chùm tia sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của một lăng kính có góc chiết
quang A = 60 theo phương vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang. Chiết suất của lăng kính
Trang - 16 -
đối với tia đỏ là nđ = 1,50, đối với tia tím là nt =1,54. Lấy 1’ = 3.10-4 rad. Trên màn đặt song song và
cách mặt phân giác trên 1 đoạn 2m, ta thu được giải màu rộng:
41. D
51. B
61. A
71. C
81. C
91. C
02. C
12. A
22. B
32. C
42. A
52. D
62. A
72. A
82. C
92. D
03. B
13. C
23. D
33. A
43. B
53. D
63. A
73. B
83. D
93. A
04. A
07. C
17. B
27. A
37. B
47. A
57. A
67. A
77. C
87. D
08.
18. A
28. A
38. A
48. A
58. D
68. B
78. C
88. C
09. D
19. C
29. A
39. B
49. A
59. B
69. D
79. C
89. A
với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là
các tia đơn sắc màu:
A. tím, lam, đỏ.
B. đỏ, vàng, lam.
C. đỏ, vàng.
D. lam, tím.
Câu 4: Chiếu một chùm tia sáng song song đi từ không khí vào mặt nước dưới góc tới 60 0, chiều sâu
của bể nước là 1,2 m. Chiết suất của nước với ánh sáng đổ và tím lần lượt bằng 1,34 và 1,38. Đặt một
gương phẳng dưới đáy bể nước. Tính bề rộng chùm tia ló ra khỏi mặt nước?
A. 4,67 cm
B. 6,33 cm
C. 4,89 cm
D. 7,34 cm
Câu 5 (CĐ 2007): Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là sai?
Trang - 17 -
A. Ánh sáng trắng là tổng hợp (hỗn hợp) của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ
tới tím.
B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
C. Hiện tượng chùm sáng trắng, khi đi qua một lăng kính, bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc
khác nhau là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
D. Ánh sáng do Mặt Trời phát ra là ánh sáng đơn sắc vì nó có màu trắng.
Câu 6: Một thấu kính hội tụ mỏng, có 2 mặt cầu giống nhau. Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng
đỏ là nđ = 1,5; đối với ánh sáng tím là nt = 1,56. Tỉ số giữa tiêu cự của thấu kính với ánh sáng tím và đỏ
là
A. 1,12
B. 1,04
C. 0,96
D. 0,89
A. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó
đối với ánh sáng tím.
B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
C. Trong cùng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ.
D. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốc.
Câu 12: Một thấu kính hội tụ mỏng, có 2 mặt cầu giống nhau. Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng
đỏ là nđ = 1,55; đối với ánh sáng tím là nt = 1,65. Tỉ số giữa tiêu cự của thấu kính với ánh sáng đỏ và
tím là
A. 1,18
B. 0,85
C. 0,94
D. 1,06
Câu 13 (ĐH 2009): Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
B. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
C. Chỉ có ánh sáng trắng mới bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
D. Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc sẽ luôn được ánh sáng trắng.
Câu 14 (ÐH 2009): Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không
khí tới mặt nước thì
A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần.
B. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.
C. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.
D. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.
Trang - 18 -
Câu 15: Một thấu kính hội tụ mỏng, có 2 mặt cầu giống nhau bán kính 24 cm. Chiết suất của thấu kính
đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,5; đối với ánh sáng tím là n t = 1,54. Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia
đỏ và tiêu điểm đối với tia tím:
A. 1,55 cm
A. 1,5941
B. 1,4763
C. 1,6518
D. 1,6519
Câu 20: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5
thành phần đơn sắc: tím, chàm, vàng, lục, cam. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt
phân cách giữa hai môi trường). Trong số các tia sáng đơn sắc ló ra ngoài không khí thì tia sát với mặt
phân cách nhất là
A. vàng.
B. tím.
C. cam.
D. chàm
Câu 21: Một thấu kính mỏng hội tụ bằng thủy tinh có chiết suất đối với tia đỏ là n đ = 1,5145, đối với tia
tím là nt = 1,5318. Tỉ số giữa tiêu cự của thấu đối với tia đỏ và tiêu cự đối với tia tím là:
A. 1,0336
B. 1,0597
C. 1,1057
D. 1,2809
Câu 22 (ĐH 2012): Một sóng âm và một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng
A. của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm.
B. của sóng âm giảm còn bước sóng của sóng ánh sáng tăng.
C. của sóng âm và sóng ánh sáng đều giảm.
D. của sóng âm và sóng ánh sáng đều tăng.
Câu 23: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5
thành phần đơn sắc: tím, cam, đỏ, lục, chàm. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân
cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia không ló ra ngoài không khí là các tia
đơn sắc màu:
A. tím, cam, đỏ.
B. đỏ, cam, chàm.
C. đỏ, cam.
C. cam.
D. chàm
Câu 28: Chiếu một chùm tia sáng song song đi từ không khí vào mặt nước dưới góc tới 60 0, chiều sâu
của bể nước là 0,9 m. Chiết suất của nước với ánh sáng đổ và tím lần lượt bằng 1,34 và 1,38. Tính bề
rộng dải quang phổ thu được được đáy bể?
A. 1,83 cm
B. 1,33 cm
C. 3,67 cm
D. 1,67 cm
0
Câu 29: Một lăng kính có góc chiết quang A = 45 . Chiếu chùm tia sáng hẹp đa sắc SI gồm 4 ánh sáng
đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc,biết chiết suất của lăng kính
đối với ánh sáng màu lam là . Tia ló ra khỏi mặt bên AC gồm các ánh sáng đơn sắc
A. đỏ, vàng và lục
B. đỏ, lục và tím
C. đỏ, vàng, lục và tím D. đỏ, vàng và tím
Câu 30: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5
thành phần đơn sắc: tím, cam, đỏ, lục, chàm. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân
cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc
màu:
A. tím, cam, đỏ.
B. đỏ, cam, chàm.
C. đỏ, cam.
D. chàm, tím.
Câu 31: Chiếu một tia sáng trắng nằm trong một tiết diện thẳng của một lăng kính thủy tinh, vào lăng
kính, theo phương vuông góc với mặt bên của lăng kính. Góc chiết quang của lăng kính bằng 30 0. Biết
chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là 1,5 và đối với tia tím là 1,6. Tính góc làm bởi tia ló màu đỏ và
tia ló màu tím
A. 4,540.
B. 12,230.
D. 1,5 cm
ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
01. A
11. A
21. A
31. A
02. B
12. A
22. A
32. B
03. C
13. B
23. D
33. C
04. C
14. B
24. C
34. D
05. D
15. B
25. C
35. A
06. D
16. C
26. D
hẹp S1 và S2 thì ở màn quan sát phía sau hai khe hẹp thu được một hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ
nhau đều đặn. Hiện tượng trên được gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Hình 1. Hình ảnh quan sát được hiện tượng giao thoa ánh sáng
Hình 2. Hình ảnh quan sát được các vân sáng, vân tối
2) Điều kiện để có giao thoa ánh sáng
- Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S 1 và S2 thỏa là sóng kết hợp và sẽ giao
thoa được với nhau. Kết quả là trong trường giao thoa sẽ xuất hiện xen kẽ những miền sáng, miền tối.
Cũng như sóng cơ chỉ có các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện tượng giao thoa.
- Khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe.
III. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC VÂN SÁNG, VÂN TỐI
Để xét xem tại điểm M trên màn quan sát là vân sáng
hai vân tối thì chúng ta cần xét hiệu quang lộ từ M đến
hai nguồn (giống như sóng cơ học).
d 22 − d12
Đặt δ = d2 – d1 là hiệu quang lộ. Ta có d2 - d1 =
d 2 + d1
Từ hình vẽ ta có
2
2
a
2
2
d 2 = S2 M = D + x +
2
→ d 22 − d12 =2ax
d 2 + d1
2D D
ax
λD
- Tại M là vân sáng khi d2 - d1 = kλ → s = kλ ⇔ xs = k
(1)
D
a
Công thức (1) cho phép xác định tọa độ của các vân sáng trên màn. Với k = 0, thì M ≡ O là vân sáng
Trang - 21 -
trung tâm.
Với k = ± 1 thì M là vân sáng bậc 1.
Với k = ± 2 thì M là vân sáng bậc 2….
ax t
λD
= (2k+1) ⇔ xt = (2k + 1)
(2)
D
2a
Công thức (2) cho phép xác định tọa độ của các vân tối trên màn. Với k = 0 và k = –1 thì M là vân tối
bậc 1.
Với k = 1 và k = –2 thì M là vân tối bậc 2…
- Khoảng vân (i): Là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối gần nhau nhất.
λD
λD
λD
λD
công thức i =
n −1
Chú ý:
λD
= ki thì các giá trị k dương sẽ cho tọa
- Trong công thức xác định tọa độ của các vân sáng x s = k
a
độ của vân sáng ở chiều dương của màn quan sát, còn các giá trị k âm cho tọa độ ở chiều âm. Tuy
nhiên các tọa độ này có khoảng cách đến vân trung tâm là như nhau. Tọa độ của vân sáng bậc k là x =
± k.i
Vân sáng gần nhất cách vân trung tâm một khoảng đúng bằng khoảng vân i.
λD
= (k + 0,5)i thì các giá trị k
- Tương tự, trong công thức xác định tọa độ của các vân tối x t = (k + 1)
2a
dương sẽ cho tọa độ của vân sáng ở chiều dương của màn quan sát, còn các giá trị k âm cho tọa độ ở
chiều âm. Vân tối bậc k xét theo chiều dương ứng với giá trị (k – 1) còn xét theo chiều âm ứng với giá
trị âm của k, khoảng cách gần nhất từ vân tối bậc 1 đến vân trung tâm là i/2.
Ví dụ 1:
- Với vân tối bậc 4 thì nếu chọn k dương thì lấy k = 3, khi đó x t(4) = (2.3 +1) = i
- Nếu chọn theo chiều âm thì lấy k = –4, khi đó xt(4) = [2.(-4) +1] = - i
Rõ ràng là các tọa độ này chỉ trái dấu nhau còn độ lớn thì bằng nhau.
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm I-âng: a = 2 (mm), D = 1 (m). Dùng bức xạ đơn sắc có bước sóng λ chiếu vào
hai khe I- âng, người ta đo được khoảng vân giao thoa trên màn là i = 0,2 (mm). Tần số f của bức xạ đơn
sắc có giá trị là bao nhiêu?
Lời giải:
ai 2.10 −3.0,2.10 −3
Áp dụng công thức tính bước sóng λ = =
= 0,4.10-6 m = 0,4 μm
D
a) Theo bài, khoảng cách giữa 7 vân sáng là 9 (mm), mà giữa 7 vân sáng có 6 khoảng vân, khi đó 6.i = 9
ai 1,5.10 −3.1,5.10 −3
(mm) → i = 1, 5 (mm) → λ = =
= 0,75.10-6 (m) = 0,75 (μm).
D
3
b) Tọa độ của vân sáng bậc 4 là xs(4) = ± 4i = ± 6 (mm).
Vị trí vân tối bậc 3 theo chiều dương ứng với k = 2, nên có x t(2) = ± (2 + 0,5)i = ± 3,75 (mm).
Khi đó tọa độ của vân tối bậc 3 là x = ± 3,75 (mm).
c) Tọa độ của vân sáng bậc 2 là xs(2) = ± 2i = ± 3 (mm).
Vị trí vân tối bậc 5 theo chiều dương ứng với k = 4, nên có x t(5) = ± (4 + 0,5)i = ± 6,75 (mm). Khoảng
cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối bậc 5 là d = |xs(2) – xt(5)| = 6,75 – 3 = 3,75 (mm).
Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I-âng, a = 1 mm. Hai khe được chiếu bởi ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm. Tính khoảng cách giữa hai khe đến màn quan sát để trên màn tại
vị trí cách vân trung tâm 2,5 mm ta có vân sáng bậc 5. Để tại đó có vân sáng bậc 2, phải dời màn một
đoạn bao nhiêu? Theo chiều nào?
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Ví dụ 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I-âng, a = 0,3 mm, D = 1 m và i = 2 mm.
a) Tính bước sóng λ ánh sáng dùng trong thí nghiệm?
b) Xác định vị trí của vân sáng bậc 5?
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................ ……………
Ví dụ 7: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I-âng, a = 2 mm, D = 1 m. Hai khe được chiếu
bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm.
a) Tính khoảng vân
b) Xác định vị trí vân sáng bậc 2 và vân tối thứ 5. Tính khoảng cách giữa chúng (biết chúng ở cùng một
phía so với vân trung tâm).
Người ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6 mm. Tính bước sóng của ánh sáng
dùng trong thí nghiệm và khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 8 ở cùng phía với nhau so với
vân sáng chính giữa.
Lời giải:
Ta có: i = = 1,2 mm; λ = = 0,48.10-6 m; x8 - x3 = 8i – 3i = 5i = 6 mm.
Ví dụ 12: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng
cách từ hai khe đến màn là 3 m. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ chiếu vào hai khe thì người ta
đo được khoảng cách từ vân sáng trung tâm tới vân sáng thứ tư là 6 mm. Xác định bước sóng λ và vị trí
vân sáng thứ 6.
Lời giải:
-6
Ta có: i = = 1,5 mm; λ = = 0,5.10 m; x6 = 6i = 9 mm.
Ví dụ 13: Trong thí nghiệm của I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng
đơn sắc có bước sóng λ = 0,4 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,4 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn
là 2 m. Xác định khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp và khoảng cách từ vân sáng 4 đến vân sáng 8 ở
khác phía nhau so với vân sáng chính giữa.
Lời giải:
Ta có: i = = 2 mm; L = (9 – 1)i = 16 mm; x8 + x4 = 8i + 4i = 12i = 24 mm.
IV. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG
Hiện tượng giao thoa sóng là một bằng chứng để chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng.
TRẮC NGHIÊM LÝ THUYẾT VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
Câu 1: Hiên tượng giao thoa ánh sáng xảy ra khi
A. có 2 chùm sáng từ 2 bóng đèn gặp nhau sau khi cùng đi qua một kính lọc sắc.
B. có ánh sáng đơn sắc
C. khi có 2 chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào nhau.
D. có sự tổng hợp của 2 chùm sáng chiếu vào cùng một vị trí.
Câu 2: Hai sóng kết hợp là
A. hai sóng thoả mãn điều kiện cùng pha.
B. hai sóng có cùng tần số, có hiệu số pha ở hai thời điểm xác định của hai sóng thay đổi theo thời gian
C. hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp.
Câu 8: Nói về giao thoa ánh sáng, tìm phát biểu sai ?
A. Trong miền giao thoa, những vạch sáng ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau.
B. Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ giải thích được bằng sự giao thoa của hai sóng kết hợp.
C. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có
tính chất sóng.
D. Trong miền giao thoa, những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng tới không gặp được nhau.
Câu 9: Vị trí vân sáng trong thí nghiệm giao thoa của I-âng được xác định bằng công thức nào sau đây?
kλD
2kλD
kλD
(2k + 1)λD
x=
x=
x=
x=
a
A.
B.
C.
D.
a
2a
2a
Câu 10: Vị trí vân tối trong thí nghiệm giao thoa của I-âng được xác định bằng công thức nào sau đây?
2kλD
kλD
kλD
(2k + 1)λD
A. x =
a
1 λD
1 λD
C. x = k −
, (k = 0; 1; 2; 3...).
D. x = k +
, (k = 0; ±1; ± 2...).
4 a
4 a
Câu 13: Trong thí nghiệm I-âng, vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân sáng trung
tâm là
A. i/4
B. i/2
C. i
D. 2i
Câu 14: Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm
là
A. 7i.
B. 8i.
C. 9i.
D. 10i.
Câu 15: Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng bậc 9 ở cùng phía với nhau so với vân sáng trung
tâm là
A. 4i.
B. 5i.